基于磁耦合无线传输电源的研究

【摘要】在电力系统中，电流互感器是其重要的组成部分，其主要应用在系统测量及保护方面，能够把一次设备和二次设备隔开，将一次侧的大电流转换成小电流，从而对系统电流进行测量及保护。近些年我国的电力事业发展迅速，并且数字化成为其发展方向，智能电网的概念已经被提出来，因此传统的电流互感器已经不能满足需求，所以出现了新型的电子式电流互感器(ECT)，并且迅速的成为了各国研究的焦点。而在电子式电流互感器的研究中，其高压侧的电源是一项重要的研究任务，也是一项技术难题。虽然目前有几种普遍被人们接收的供电方案，但是每种方案都有其自身的缺点，因此研究人员一直在寻找一种新型的方法，来彻底解决这个难题。由于本设计针对的电子式电流互感器电压等级为35kV，其支撑绝缘子选为普通型、弯曲强度为6级、其绝缘子长度为0.42m。因此我们必须在低电位侧将电能传到至少0.42m远处的高压侧，为解决供电方法这一难题，本课题采用磁耦合无线能量传输技术，用无线传输的方法来为电子式电流互感器高压侧电路板供电，此方案安全可靠、结构简单，会有广阔的发展前景。本文对电子式电流互感器的供电方式进行了介绍，提出了使用无线能量传输的方式为高压电流互感器供电。整个装置包括发射装置和接收装置，发射部分采用CPLD产生方波触发脉冲驱动全桥逆变电路，产生高频激励使发射和接收线圈同时发生谐振，实现能量的传输。通过调整系统参数，进行多项实验数据对比，深入分析磁耦合无线能量传输机理，证明了此方案的可行性。最后成功将接收电压稳定在12V，功率为5W左右，传输距离为0.5m。
【作者】陈志勇；
【导师】朱东柏；
【作者基本信息】哈尔滨理工大学，高电压与绝缘技术，2013，硕士
【关键词】电子式电流互感器；无线能量传输；磁耦合谐振；

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